jeux de construction - cycle 1 - gs · construction d’objets. dans un premier temps, les élèves...
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Jeux de construction - Cycle 1 - GS 1
Jeux de construction - Cycle 1 - GS 2
Le contexte de mise en place
Depuis 2006, l’Ecole des mines de Saint-Etienne
collabore avec la main à la pâte, la direction des
services départementaux de l’éducation
nationale de la Loire, et les autorités locales
pour mettre en œuvre un dispositif
d’accompagnement et de formation des
enseignants de la Loire dans le domaine des
sciences.
Cette action phare a été développée dans un
premier temps dans le cadre du projet Pollen
reconnu comme programme de référence dans
le rapport Rocard sur l’enseignement des
sciences. Elle est poursuivie depuis janvier
2010 dans le cadre du projet Fibonacci qui
rassemble 37 villes issues de 24 pays membres
de l’Union Européenne et qui reçoit le soutien
de nombreuses académies des sciences et
organismes européens.
Dans ce projet, Saint-Etienne fait partie des 12
centres de référence européens et doit
pendant trois ans concevoir, mettre en œuvre
et tester une stratégie de dissémination d’un
enseignement des sciences basé sur
l’investigation aux niveaux local, national et
européen.
Le projet est soutenu par l’Europe, Saint-
Etienne métropole et la ville de Saint-Etienne.
Jeux de construction - Cycle 1 - GS 3
Les grandes étapes de la démarche d’investigation
Situation d’entrée (Situation accroche qui permet d’entrer dans le sujet)
Recueil des représentations initiales (Ce que les élèves savent déjà ou pensent déjà savoir sur le sujet)
Problème (question/interrogation à propos d’un sujet)
Question productive/sous problème
(Question précise que l’on va pouvoir résoudre grâce à une investigation)
Hypothèses
Investigation
(En fonction de la question ou des hypothèses, différentes investigations vont permettre de
résoudre notre problème.)
o Recherche documentaire
o Expérimentation
o Modélisation
o Enquête
o Observation
Interprétation des résultats
(L’hypothèse de départ est-elle validée/ invalidée ? Est-ce que je peux généraliser à partir des
résultats que j’ai obtenus ?)
Conclusion
(Généralement réponse à la question productive)
Institutionnalisation
(Comparer les résultats obtenus avec le savoir établi. En tant qu’élève, qu’est-ce que j’ai
appris ? Quels sont les points qui me posent encore problème ? Quelles sont les questions qui
me restent ?)
Ce schéma n’est bien sûr pas linéaire, certains retours en arrière peuvent être nécessaires.
Jeux de construction - Cycle 1 - GS 4
Le module dans les grandes lignes
Auteurs : Groupe de travail POLLEN
Résumé du module Ce module propose aux élèves de GS de découvrir la technologie à travers l’observation et la
construction d’objets.
Dans un premier temps, les élèves se familiarisent avec le matériel puis abordent la fonction et
l’utilisation d’une fiche technique qu’ils appliqueront à un projet de construction. Pour finir, les élèves
laissent libre cours à leur imagination en construisant des objets divers accompagnés de leur fiche.
Ils communiquent ce travail à d’autres élèves ou d’autres classes.
Sommaire des séances Séance 1 : découvrir le matériel
Découvrir le matériel. Trier et nommer le matériel
Séance 2 : construire un objet qui roule
Construire un objet qui répond à une contrainte.
Séance 3 : construire un objet à partir d’un modèle
Utiliser une photographie comme modèle de construction
Séance 4 : élaborer une fiche technique
Comprendre la fonction d’une fiche technique
Identifier la structure et la composition d’une fiche technique. Séance 5 et 5 bis : utiliser une fiche technique
Se familiariser avec l’utilisation d’une fiche technique. Construire un
objet à partir d’une fiche technique. Séance 6 : construire divers objets
Réinvestir ses connaissances. Construire un objet à partir d’une fiche
technique. Séance 7 : aller plus loin Elaborer son propre objet et sa fiche technique. Communiquer.
Instructions officielles: Dans les programmes Cycle 1 : Découvrir le monde. Découvrir les objets Les enfants découvrent les objets techniques usuels et comprennent leur usage et leur
fonctionnement : à quoi servent ces objets, comment on les utilise.
Découvrir la matière C’est en agissant sur les matériaux usuels que les enfants repèrent leurs caractéristiques simples.
Matériel:
2 Mallettes CELDA : Petit ingénieur
Fiches techniques
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Séance 1 : Découvrir le matériel
Objectifs Découvrir le matériel. Trier et nommer le matériel
Déroulement de la séance: Construction libre d’objets : lors de l’accueil, les élèves manipulent librement le matériel. Il s’agit
d’une phase de découverte et de familiarisation avec le contenu de la mallette.
Lorsque tous les élèves ont manipulé le matériel, l’enseignant sélectionne quelques constructions et
regroupe la classe. Il peut ainsi, en s’appuyant sur ces constructions, conduire les élèves à nommer
les différentes pièces présentes dans la mallette.
Exemple de questions : Qu’est-ce que tu as utilisé comme pièces ? En connais-tu le nom ?
Pour finir, les élèves trient les différents éléments de la mallette en justifiant leur classement :
Exemple : c’est une pièce pour fabriquer ; c’est une pièce pour attacher ; c’est une pièce qui me sert à
fabriquer.
Puis l’enseignant aide les élèves à identifier les différentes fonctions de ce matériel pour les amener
par exemple aux catégories suivantes :
1- Les outils (tournevis, pince…) et les pièces de fabrication (axes, plaques…)
OU
2- Les outils (tournevis, pince…), les pièces de construction (barres, plaques…) et les pièces de
liaisons (vis, écrous…)
Notes pour les enseignants : Pour nommer les pièces, la classe utilise le lexique du fabricant (cf annexe en fin de module).
Remarque : Cette appropriation du vocabulaire se fera sur plusieurs séances.
Le tri peut se faire en atelier.
Réinvestissement : Les activités ci-après ne sont pas directement inscrites dans le déroulement de la séance mais
apportent des aides complémentaires aux élèves afin qu’ils s’approprient le matériel.
Pour aller plus loin, l’enseignant propose aux élèves de faire le dessin d’observation des outils, ce
qui leur permettra de mieux en approcher la fonction.
L’enseignant propose aux élèves un jeu de Kim : il cache un objet et les élèves doivent le découvrir
en posant des questions précises.
Remarque : il est important de laisser la totalité de la collection d’objets à la vue des élèves.
Cahier d’expériences : Dans le cahier d’expériences, l’enseignant peut faire figurer une photo du tri accompagnée d’un
commentaire simple de l’élève dicté à l’adulte. Exemple : « Nous avons utilisé le jeu de construction et
nous avons trié les pièces. »
Jeux de construction - Cycle 1 - GS 6
Séance 2 – Construire un objet qui roule.
Objectif : Construire un objet qui répond à une contrainte.
Déroulement de la séance: L’enseignant demande aux élèves de construire un objet qui roule.
Dans un premier temps, il laisse les élèves construire individuellement. Il peut aussi les guider en
posant des questions comme : « Qu’est-ce qu’il faut pour que ça roule ? Combien une voiture a-t-elle
de roues ? »
Même s’il faut parfois recentrer les élèves sur la consigne initiale, il est important de les laisser
construire librement et de ne pas les influencer au risque d’homogénéiser les constructions.
En fin d’atelier, les constructions sont mises à l’épreuve : les élèves essaient de faire rouler les
objets construits. Il s’agit d’une évaluation immédiate de la réussite des élèves.
L’enseignant prend en photo chaque construction avec le prénom de « son concepteur » afin d’en
garder une trace pour préparer le travail prévu lors de la prochaine séance.
En ce qui concerne les objets qui ne roulent pas, il est intéressant d’engager une discussion sur ce
qu’il faudrait faire pour que l’objet roule. Ceci peut induire un tutorat, l’utilisation d’un modèle ou
d’une fiche technique etc…
Notes pour les enseignants : Malgré la diversité des premiers essais, plusieurs élèves obtiendront les mêmes constructions.
Cela permettra de dégager des constantes (détail du matériel utilisé : quantité et nature) qui seront
utilisées la séance suivante pour établir une fiche technique.
Il est fréquent que les élèves soient confrontés à des problèmes techniques (exemple :
comment serrer un boulon ?...), l’enseignant encourage l’entraide entre les élèves pour résoudre le
problème. Lors de la dernière phase des élèves qui ont réussi peuvent montrer et expliquer la manière
dont ils s’y sont pris. Cette clôture de séance servira d’appui aux séances suivantes.
Cahier d’expériences : Les photos prises à chaque étape des activités et incluses dans le cahier d’expériences favoriseront
des activités langagières, par exemple :
- Replacer les photos dans l’ordre chronologique pour évoquer la démarche utilisée.
- Commenter une photo pour la resituer dans son contexte en utilisant le vocabulaire adéquat.
Jeux de construction - Cycle 1 - GS 7
Séance 3 – Construire un objet à partir d’un modèle
Objectif :
Utiliser une photographie comme modèle de construction
Déroulement de la séance:
L’enseignant organise la classe en binôme, chaque groupe a la photo d’un des objets réalisés lors
de la séance précédente.
Il demande aux élèves de reconstruire l’objet à partir du modèle (photographie) puis d’expliquer
les étapes qu’il a suivies et le matériel qu’il a utilisé pour construire cet objet.
Exemple de question : « Qu’est-ce que tu as utilisé ? » (Liste précise) « Par quoi as-tu commencé ? »
« Et ensuite ? » « Quel outil as-tu utilisé ? »
En fin de séance, un binôme ou deux peuvent présenter l’objet réalisé et la façon dont ils l’ont
construit.
Cahier d’expériences :
L’enseignant peut reporter sur le cahier d’expériences les photos de quelques objets
accompagnées de la description des étapes de leur fabrication.
Jeux de construction - Cycle 1 - GS 8
Séance 4 – Elaborer une fiche technique
Objectif :
Comprendre la fonction d’une fiche technique
Identifier la structure et la composition d’une fiche technique.
Déroulement de la séance:
L’enseignant organise la classe en binômes, chacun dispose de la même photo : celle d’un l’objet
roulant (voir annexe de la séance).
L’enseignant demande aux binômes d’élèves de reconstruire cet objet à partir de la
photographie distribuée.
Lorsque tous les binômes ont fini, l’enseignant et les élèves comparent les objets construits en se
référant à l’objet pris en photo. La diversité des constructions montre les limites d’une construction à
partir d’une simple photographie. L’enseignant oriente la discussion vers la nécessité d’une fiche
technique.
L’enseignant annonce aux élèves qu’ils vont écrire comment ils ont fait pour construire la voiture.
Il questionne les élèves sur la façon de construire cet objet :
Exemple de questions : « Qu’est-ce que tu as utilisé ? » (Liste précise) « Par quoi as-tu
commencé ? » « Et ensuite ? » « Quel outil as-tu utilisé ? »
L’enseignant récapitule avec les élèves les différentes étapes de la construction et rédige avec
eux une affiche pour la classe. En utilisant les annexes, l’enseignant pourra élaborer des
étiquettes plastifiées représentant les différentes pièces ce qui permettra de faire participer
les élèves à l’élaboration de la fiche technique.
Remarque : Contrairement à la séance précédente, l’enseignant attache beaucoup d’importance à bien
expliciter la structure de la fiche technique.
Notes pour les enseignants : Lors de l’élaboration de la fiche technique, l’enseignant doit insister sur les différentes parties de
celle-ci :
- une partie qui énumère le matériel nécessaire
- une autre qui décrit la démarche à suivre avec des dessins et/ou avec des phrases et/ou avec des
photos prises aux moments clés de la construction.
Cahier d’expériences : La ou les fiches techniques produites par la classe peuvent être reportée(s) sur le cahier ainsi qu’un
enchaînement de photos qui retracent les étapes d’élaboration de la fiche de construction.
Jeux de construction - Cycle 1 - GS 9
Annexe : Voiture (photographie et fiche technique)
UNE VOITURE
2
4
2
2
-Il faut mettre les axes dans les trous de la première barre
rouge (les trous qui sont aux bouts)
- Il faut ajouter les deux plaques (trous du bas, au bout)
- Il faut ajouter la deuxième barre rouge (à l’opposé de la
première)
-Il faut mettre les roues au bout des axes
Jeux de construction - Cycle 1 - GS 10
Objet roulant
Jeux de construction - Cycle 1 - GS 11
Séance 5 – Utiliser une fiche technique
Objectif : Se familiariser avec l’utilisation d’une fiche technique. Construire un objet à partir d’une fiche
technique.
Déroulement de la séance: La notion de fiche technique a été introduite lors de la séance précédente ; cependant les élèves ne
maîtrisent pas encore cet outil car ils l’ont peu utilisé.
Dans un premier temps, l’enseignant peut, lors d’une phase collective, reprendre les acquis de la
séance précédente. Pour cela, il reprend la fiche technique élaborée et demande aux élèves
d’en énumérer les différentes parties : 1/ Titre, 2/ matériel, 3/ étapes de fabrication.
Dans un deuxième temps, l’enseignant présente la fiche technique d’un nouvel objet sur lequel
le groupe va travailler. Il demande aux élèves d’en retrouver les parties importantes. Ainsi,
avant de commencer la construction, les élèves auront déjà procédé à une lecture détaillée de
celle-ci.
Les élèves tentent de construire l’objet à partir de cette fiche technique. Ils peuvent être
répartis en groupes de deux ou trois.
En fin de séance, certains élèves expliquent comment ils se sont servis de la fiche technique
pour faire leur construction.
Notes pour les enseignants : La phase de lecture préalable de la fiche technique est indispensable car celle-ci pose beaucoup de
problèmes aux enfants et il est nécessaire de les aider à les résoudre (flèches, numéros…)
Pendant la phase de construction, l’enseignant peut inciter les élèves à utiliser la fiche technique, ou à
s’y référer au moment où ils sont en difficulté.
Cahier d’expériences : La fiche technique, support de la séance, peut être collée dans le cahier d’expériences.
En commentaire, on peut par exemple reporter sur le cahier personnel quelques-unes des difficultés
que l’enfant a rencontrées et comment il les a surmontées (possibilité d’une dictée à l’adulte).
L’objet construit peut être nommé et dessiné.
Jeux de construction - Cycle 1 - GS 12
Annexe : Le bateau
Jeux de construction - Cycle 1 - GS 13
Séance 5 bis – Utiliser une fiche technique
Objectif :
Se familiariser avec l’utilisation d’une fiche technique. Construire un objet à partir d’une fiche
technique.
Déroulement de la séance:
Le déroulement de cette séance est en tout point analogue à la séance précédente mais l’enseignant
donnera aux élèves une autre fiche technique (voir annexe).
Note pour les enseignants : Cette séance, même si elle ne diffère pas de la séance précédente, permet aux élèves d’avoir un
temps d’exercice et d’appropriation plus long de l’utilisation d’une fiche technique
Cahier d’expériences : La fiche technique, support de la séance, peut être collée dans le cahier d’expériences.
En commentaire, on peut par exemple reporter sur le cahier personnel quelques-unes des difficultés
que l’enfant a rencontrées et comment il les a surmontées (possibilité d’une dictée à l’adulte).
Jeux de construction - Cycle 1 - GS 14
Séance 6 – Construire divers objets
Objectif : Réinvestir ses connaissances. Construire un objet à partir d’une fiche technique.
Déroulement de la séance: Dans un premier temps, il peut être utile de revenir sur les fiches techniques une dernière
fois. L’enseignant demande aux élèves de rappeler les différentes informations que les fiches
contiennent ainsi que la ou les méthode(s) pour les utiliser.
Dans un deuxième temps, les enfants peuvent réaliser un objet de leur choix avec l’aide de sa
fiche technique ; ils peuvent travailler par groupes de deux ou trois (chaque groupe devant
réaliser un objet) puis ils vont échanger leurs objets sans la fiche technique.
L’enseignant récupère toutes les fiches et les place côte à côte sur un banc, à charge du
groupe qui reçoit l’objet de retrouver la fiche technique qui a été utilisée.
Enfin, (dans un temps de réinvestissement « libre ») dans un "Coin technologie", par exemple,
chaque élève pourra faire et refaire librement les objets qu’il désire. Les modalités de travail
peuvent être différenciées selon le niveau des élèves.
Cahier d’expériences : Les fiches techniques peuvent être collées sur le cahier d’expériences.
L’enseignant peut, par exemple, placer dans le cahier d’expériences un commentaire construit
collectivement puis photocopié :
Exemple : « Aujourd’hui nous avons construit….nous avons réussi à….c’était difficile parce que…c’était
intéressant parce que… »
Jeux de construction - Cycle 1 - GS 15
Cette séance ne peut être proposée qu’à des élèves ayant très bien compris le sens et l’utilisation
d’une fiche technique.
Séance 7 – Aller plus loin
Objectif : Elaborer son propre objet et sa fiche technique. Communiquer.
Déroulement de la séance:
Les élèves ayant bien compris l’utilisation d’une fiche technique, la classe peut se lancer dans un
travail « de recherche ».
L’enseignant partage la classe en différents groupes ; chaque groupe crée son propre objet (qui
peut être amusant, bizarre, simple, complexe…).
Les élèves élaborent la fiche technique de leur objet avec l’aide de l’adulte qui recueille leurs
propos.
Enfin, les différents groupes échangent leur fiche technique et chaque élève se lance dans la
construction d’un objet qu’il n’a pas conçu au départ.
Les objets construits seront remis aux concepteurs des fiches techniques afin que ceux-ci
valident les constructions.
Notes pour les enseignants : Spontanément, la fiche technique sera rédigée sous forme de phrases, illustrée par des dessins
contrairement aux fiches techniques fournies avec le module. Cependant l’enseignant peut avoir un
appareil photo qui permettrait de prendre des photos à des moments cruciaux de la construction de
l’objet. Dans ce cas, une première séance peut être consacrée à l’élaboration des fiches techniques et
une deuxième séance peut être consacrée à l’échange de celle-ci entre les groupes.
Chaque classe peut donc établir par elle-même une collection de fiches qui enrichirait la boite CELDA,
et ce module.
L’enseignant pourra instaurer un système de tutorat au sein des groupes afin que des élèves plus
aguerris puissent aider les autres dans l’élaboration des objets et de fiches techniques.
Cahier d’expériences :
L’enseignant pourra mettre dans le cahier d’expérience des photos des différents objets
construits ainsi que leur fiche technique.
Il peut être proposé aux autres classes de construire les objets à partir des fiches techniques
réalisées.
Jeux de construction - Cycle 1 - GS 16
Annexe : Contenu de la mallette « Petit Ingénieur »
12 roues vertes :
8 pièces ø : 5 cm
4 pièces ø : 7 cm
12 chevilles jaunes
16 vis jaunes
16 écrous bleus
20 barres orange à 5 trous
12 barres rouges à 3 trous
12 plaques blanches
Jeux de construction - Cycle 1 - GS 17
12 cubes
8 prismes
17 grands axes verts
15 axes rouges
1 tournevis
1 marteau
1 paire de pinces
1 clé plate
Jeux de construction - Cycle 1 - GS 18